基于供电可靠性的配电网规划计算分析系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于供电可靠性的配电网规划计算分析系统，属于电网规划技术领域，包括五层结构，外部数据源、数据建模层、数据层、服务层和表现层；外部数据源，用于采集配电网基础数据和运行数据；数据建模层，用于提取外部数据源的数据，并对数据进行数据分析、抽象、找出内在联系进行数据分类；数据层，用于将建模分类后的数据形成计算数据库；服务层，用于利用计算数据库里的数据对配电网规划进行计算分析；表现层，用于为客户端提供应用的访问。本发明专利技术结构简单合理，便于集成和维护，更大程度上提高了业务功能实现的复用性，能够更好的实现数据交换。

Calculation and analysis system of distribution network planning based on power supply reliability

The invention relates to a calculation and analysis system for distribution network planning based on power supply reliability, which belongs to the technical field of power grid planning, including five layer structure, the external data source, data modeling layer, data layer, service layer and presentation layer; the external data source is used as the basis for collecting distribution network data and operation data; data modeling for layer. Extracting data from an external data source, data analysis, and data abstraction, finding the relations of data classification; data layer for modeling the classified data calculation database; the service layer, for the calculation of data in the database of distribution network planning; performance layer, application for providing access for the client. The invention has the advantages of simple and reasonable structure, easy integration and maintenance, and improves the reusability of the service function to a greater extent, and realizes the data exchange better.

【技术实现步骤摘要】
基于供电可靠性的配电网规划计算分析系统
本专利技术涉及一种基于供电可靠性的配电网规划计算分析系统，属于电网规划

技术介绍
目前，配电网规划缺乏先进的规划理念，侧重供电能力匹配，优化目标单一，精益化程度不够；未能充分贯彻供电可靠性、全寿命周期等规划管理思想，亟待提升发展理念。配电网规划领域缺乏专业的计算分析工具，导致配网规划工作缺乏有效的量化分析支撑，迫切需要开发适应规划业务需求的计算分析工具，以信息化手段进一步改善配电网规划领域缺乏专业计算分析工具、配网规划业务的量化分析深度不够等问题。
技术实现思路
根据以上现有技术中的不足，本专利技术要解决的问题是：提供一种结构简单合理，便于集成和维护，更大程度上提高业务功能实现的复用性，能够更好实现数据交换的基于供电可靠性的配电网规划计算分析系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：所述的基于供电可靠性的配电网规划计算分析系统，包括五层结构：外部数据源、数据建模层、数据层、服务层和表现层；外部数据源，用于采集配电网基础数据和运行数据；数据建模层，用于提取外部数据源的数据，并对数据进行数据分析、抽象、找出内在联系进行数据分类；数据层，用于将建模分类后的数据形成计算数据库；服务层，用于利用计算数据库里的数据对配电网规划进行计算分析；表现层，用于为客户端提供应用的访问。进一步地优选，服务层包括潮流计算、供电安全分析、配电网评估、无功优化、短路电流计算、可靠性计算、经济性分析和分布式电源计算。所述的可靠性计算，通过设定配网主设备(架空线路、电缆线路、断路器、负荷开关等)的故障率、故障修复时间以及开关设备切换时间等参数，实现分区域、分线路、分负荷点等层级的供电可靠性计算。计算指标主要有供电可靠率、系统平均停电频率(SAIFI)、系统平均停电时间(SAIDI)、系统缺供电量等。所述的供电安全分析，根据10kV电网的联络和分段情况，模拟N-1停运带来的影响，设定故障线路或故障段，校验负荷损失水平，检查其他元件是否仍能满足运行要求，用以检验规划电网的供电安全水平和负荷转移能力。所述的配网潮流计算，将220kV及以上电网采用等值方法加以处理后，实现了110～10kV电网潮流计算，其计算结果将作为供电安全性分析、转供能力分析及可靠性评估的数据基础。计算结果共分为节点电压、线段潮流、电源潮流、负荷点潮流、线损及网损六大类。所述的配网短路电流计算，综合考虑上级电源和本地电源接入情况进行计算，实现10kV电网短路电流计算，可以计算至10kV馈线段及各个负荷点。计算完成后，可将短路电流计算结果与对应的开关设备(电缆分支箱、环网柜、开闭站及负荷开关等)的参数进行对比，分析短路电流水平是否控制在合理范围之内，用于校验开关选型是否合理。所述的无功优化，通过计算可以得知配网中是否缺少无功补偿，并自动获得无功补偿装置的建议安装位置。用户可以根据实际需要选择安装位置，并通过计算来验证无功补偿的实际效果。针对电压偏低的节点，自动给出无功补偿的建议，手动添加补偿后，重新计算，并检查各节点电压变化情况。所述的配网评估，主要依据一套完整的指标评价体系，从综合指标、装备水平、装备运行状况、负载能力、转供能力等几个方面对配电网进行整体评估。通过对各个指标的权重设置，可以自动得到某一区域配电网的整体评价分值。所述的经济性分析，主要采用“最小费用法”、“收益/成本评估法”、“收益增量/成本增量评估法”等三种方法，并结合设备综合造价、电价和电量、可靠率、线损率等参数，得到不同规划方案的经济性评估结果。用户可以根据自身的实际情况选择适宜的评估方法，为不同规划方案优选提供参考依据。进一步地优选，表现层包括图形客户端和Web客户端；图形客户端通过图形显示和图形建模进行信息展示；Web客户端通过Web图形进行信息展示。进一步地优选，数据层包括网架数据、负荷数据、可靠性数据和其他数据；数据的分类主要包括电网图形数据、电网拓扑数据、资源属性数据、计算分析数据、配置管理数据和文档数据；电网图形数据包括高压配电数据、中压配电数据和变电数据；电网拓扑数据包括电网拓扑关系、物理拓扑关系和站内外拓扑关系；资源属性数据包括高压配电设备属性数据、中压配电设备属性数据和变电设备属性数据；计算分析数据包括计算参数数据和计算分析结果数据；配置管理数据包括模型元数据、图层属性配置数据、权限管理数据、日志管理数据、版本数据和分区规划数据。一种利用基于供电可靠性的配电网规划计算分析系统的数据分析方法，包括以下步骤：A、通过数据采集模块对外部数据源信息进行采集；B、采集的外部数据通过数据建模层进行数据的提取、分析、抽象和分类；C、分类后的数据分别存放于计算数据库的网架数据、负荷数据、可靠性数据和其他数据内；D、服务层以数据层数据为基础，对配电网规划进行潮流计算、供电安全分析、配电网评估、无功优化、短路电流计算、可靠性计算、经济性分析和分布式电源计算；E、配电网规划的计算结构通过图形客户端和Web客户端进行展示。本专利技术所具有的有益效果是：1、本专利技术将将应用程序的不同计算分析功能单元通过服务方式来定义良好的接口和契约联系起来，实现整个软件内部组件间的标准联通，并能对外提供全方位的一致的服务，更加便于整个软件的集成和维护。2、本专利技术将所有功能均被抽象和封装为组件，相关组件在一定的规约下组装后实现完整的业务功能，组件化的结构有利于功能的扩展，同时更大程度上提高业务功能实现的复用性。3、本专利技术能够对不同时期的电力网络进行综合的管理，能对不同时期的电网历史数据、不同年度的电网规划数据，甚至同一年度不同版本的电网规划设计数据，进行综合的对比分析。4、本专利技术通过提供一种用对象类和属性及他们之间的关系来表示电力系统资源的标准方法，用以实现不同独立开发的管理系统之间的集成，通过对象的唯一有效标识，系统间的模型、对象属性数据可以更好的实现交换。5、本专利技术通过提供一种用对象类和属性及他们之间的关系来表示电力系统资源的标准方法，用以实现不同独立开发的管理系统之间的集成，通过对象的唯一有效标识，系统间的模型、对象属性数据可以更好的实现交换。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；具体实施方式下面对本专利技术的实施例做进一步描述：如图1所示，本专利技术所述的基于供电可靠性的配电网规划计算分析系统，其特征在于：包括五层结构：外部数据源、数据建模层、数据层、服务层和表现层；外部数据源，用于采集配电网基础数据和运行数据；数据建模层，用于提取外部数据源的数据，并对数据进行数据分析、抽象、找出内在联系进行数据分类；数据层，用于将建模分类后的数据形成计算数据库；服务层，用于利用计算数据库里的数据对配电网规划进行计算分析；表现层，用于为客户端提供应用的访问。所述的服务层包括潮流计算、供电安全分析、配电网评估、无功优化、短路电流计算、可靠性计算、经济性分析和分布式电源计算。所述的表现层包括图形客户端和Web客户端；图形客户端通过图形显示和图形建模进行信息展示；Web客户端通过Web图形进行信息展示。所述的数据层包括网架数据、负荷数据、可靠性数据和其他数据；数据的分类主要包括电网图形数据、电网拓扑数据、资源属性数据、计算分析数据、配置管理数据和文档数据；电网图形数据包括高压配电数据、中压配电数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于供电可靠性的配电网规划计算分析系统，其特征在于：包括五层结构：外部数据源、数据建模层、数据层、服务层和表现层；外部数据源，用于采集配电网基础数据和运行数据；数据建模层，用于提取外部数据源的数据，并对数据进行数据分析、抽象、找出内在联系进行数据分类；数据层，用于将建模分类后的数据形成计算数据库；服务层，用于利用计算数据库里的数据对配电网规划进行计算分析；表现层，用于为客户端提供应用的访问。

【技术特征摘要】
1.一种基于供电可靠性的配电网规划计算分析系统，其特征在于：包括五层结构：外部数据源、数据建模层、数据层、服务层和表现层；外部数据源，用于采集配电网基础数据和运行数据；数据建模层，用于提取外部数据源的数据，并对数据进行数据分析、抽象、找出内在联系进行数据分类；数据层，用于将建模分类后的数据形成计算数据库；服务层，用于利用计算数据库里的数据对配电网规划进行计算分析；表现层，用于为客户端提供应用的访问。2.根据权利要求1所述的基于供电可靠性的配电网规划计算分析系统，其特征在于：所述的服务层包括潮流计算、供电安全分析、配电网评估、无功优化、短路电流计算、可靠性计算、经济性分析和分布式电源计算。3.根据权利要求1所述的基于供电可靠性的配电网规划计算分析系统，其特征在于：所述的表现层包括图形客户端和Web客户端；图形客户端通过图形显示和图形建模进行信息展示；Web客户端通过Web图形进行信息展示。4.根据权利要求1所述的基于供电可靠性的配电网规划计算分析系统，其特征在于：所述的数据层包括网架数据、负荷数据、可靠性数据和其他数据；数据的分...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪亮，吴奎华，杨波，贾善杰，张晓磊，梁荣，李凯，刘淑莉，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司经济技术研究院，山东智源电力设计咨询有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：山东,37